能降低超辐射发光二极管光谱波纹的芯片结构的利记博彩app
【专利摘要】一种能降低超辐射发光二极管光谱波纹的芯片结构，包括超辐射发光二极管芯片，所述超辐射发光二极管芯片由顺次层叠的N面电极层、衬底层、缓冲层、下限制层、下波导层、有源层、上波导层、上限制层、顶层、电隔离层和P面电极层组成，其中，N面电极层所在端面为超辐射发光二极管芯片的下端面，P面电极层所在端面为超辐射发光二极管芯片的上端面；超辐射发光二极管芯片上端面设置有无源吸收区和有源区；其改进在于：所述无源吸收区范围内的P面电极层与N面电极层通过外接引线短接。本发明的有益技术效果是：可有效收集和消除无源吸收区内的电子空穴对，避免无源吸收区抑制光反馈能力随着输出功率增大而下降，提高超辐射发光二极管的性能。
【专利说明】能降低超辐射发光二极管光谱波纹的芯片结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超辐射发光二极管，尤其涉及一种能降低超辐射发光二极管光谱波纹的芯片结构。
【背景技术】
[0002]输出功率和光谱波纹是超辐射发光二极管(SLD)的重要指标，但这两个指标存在矛盾性，这种矛盾性主要体现在:有源区注入电流时，由于载流子的反转分布，SLD芯片通过自发福射和受激福射产生光子，输出放大的自发福射光；同时，光在传输时，SLD芯片会在无源吸收区产生电子一空穴对，电子一空穴亦会通过自发辐射和受激辐射产生光子；在有源区内，产生的光子会对输出功率有一定贡献，可以弥补光吸收引起的光损耗；但在无源吸收区内产生的光子，会降低无源吸收区抑制光反馈的能力；在中、高功率下，当产生的光子达到一定程度时，会使SLD性能恶化，光谱波纹迅速增大，甚至出现激射现象(此时无源吸收呈透明状态，失去抑制光反馈的能力)，导致系统不能正常工作。
【发明内容】
[0003]针对【背景技术】中的问题，本发明提出了一种能降低超辐射发光二极管光谱波纹的芯片结构，包括超辐射发光二极管芯片，所述超辐射发光二极管芯片由顺次层叠的N面电极层、衬底层、缓冲层、下限制层、下波导层、有源层、上波导层、上限制层、顶层、电隔离层和P面电极层组成，其中，N面电极层所在端面为超辐射发光二极管芯片的下端面，P面电极层所在端面为超辐射发光二极管芯片的上端面；超辐射发光二极管芯片上端面设置有无源吸收区和有源区；其创新在于:所述无源吸收区范围内的P面电极层与N面电极层通过外接引线短接。
[0004]前述方案的原理是:对于SLD芯片上的无源吸收区而言，电子空穴对是无益的，因此需要将它消除掉，为达到这一目的，本发明将无源吸收区范围内的P面电极层与N面电极层通过外接引线短接，在耗尽层的作用下，电子会到达N极，空穴会到达P极，从而使P面电极层、N面电极层和外引线形成一闭合回路，产生光生电流，达到有效收集和消除电子空穴对目的，避免了电子和空穴通过辐射复合产生光子，避免电子空穴对对无源吸收区抑制光反馈能力的负面影响。
[0005]由于前述方案中将无源吸收区范围内的P面电极层与N面电极层通过外接引线短接，导致有源区的工作电流容易出现泄漏，为了解决这一问题，本发明还通过如下改进来提高有源区和无源吸收区之间的电隔离性:所述有源区和无源吸收区的交界处设置有沟阻，沟阻将有源区范围内的P面电极层和无源吸收区范围内的P面电极层隔离。
[0006]本发明的有益技术效果是:可有效收集和消除无源吸收区内的电子空穴对，避免无源吸收区抑制光反馈能力随着输出功率增大而下降，提高超辐射发光二极管的性能。
【专利附图】
【附图说明】[0007]图1、本发明的结构示意图；
图2、现有的超辐射发光二极管芯片的等效电流图；
图3、本发明的超辐射发光二极管芯片的等效电流图。
【具体实施方式】
[0008]一种能降低超辐射发光二极管光谱波纹的芯片结构，包括超辐射发光二极管芯片，所述超辐射发光二极管芯片由顺次层叠的N面电极层1、衬底层2、缓冲层3、下限制层4、下波导层5、有源层6、上波导层7、上限制层8、顶层9、电隔离层10和P面电极层11组成，其中，N面电极层I所在端面为超辐射发光二极管芯片的下端面，P面电极层11所在端面为超辐射发光二极管芯片的上端面；超辐射发光二极管芯片上端面设置有无源吸收区12和有源区13 ;其改进在于:所述无源吸收区12范围内的P面电极层11与N面电极层I通过外接引线短接。
[0009]进一步地，所述有源区13和无源吸收区12的交界处设置有沟阻，沟阻将有源区13范围内的P面电极层11和无源吸收区12范围内的P面电极层11隔离。
[0010]参见图2、3，图2中所示为现有的超辐射发光二极管芯片的等效电流图，图3中所示为本发明的超辐射发光二极管芯片的等效电流图；R1和R2是有源区P面接触电阻和P区体电阻、R3是有源区N区接解电阻和体电阻，R4是有源区和无源区间的电阻，R5和R6是无源吸收区P面接触电阻和P区体电阻、R7是无源吸收区N区接解电阻和体电阻；其中，RUR2与R5、R6的电阻大致相当，R3与R7电阻大致相当，通常情况下，Rl、R2、R3 (或R5、R6、R7)之和在2?5 Ω水平(与有源区长度有关)，而R4比它们要高I?2量级；R4比它们要高I?2量级。
[0011]采用本发明方案后，当向有源区施加正向电压Vi时，在P区就有电流Il注入，由于R4电流较大，因此13可以忽略，12与Il基本相当，跟通常的SLD—样具有较大的注入载流子密度。向无源吸收区传的光，光子会通过受激跃迁产生电子一空穴对，在相同材料和结构中，电子一空穴对的数量与光子密度有关(即与光功率的大小有关)。由于无源吸收区的P面与N面通过外接引线短接，因此，电子和空穴对会在耗尽区电场作用下中和，形成光电流14 (现有的超辐射发光二极管芯片由于没有与本发明相似的外接引线结构，因此无法形成回路)，这样就可以避免电子一空穴对的存在和积累，更不会出现自发辐射和受激辐射产生光子，从而增强了无源吸收区抑制光反馈的能力，降低了 SLD的光谱波纹，达到改善SLD性能的目的。
【权利要求】
1.一种能降低超辐射发光二极管光谱波纹的芯片结构，包括超辐射发光二极管芯片，所述超辐射发光二极管芯片由顺次层叠的N面电极层(I)、衬底层(2)、缓冲层(3)、下限制层(4)、下波导层(5)、有源层(6)、上波导层(7)、上限制层(8)、顶层(9)、电隔离层(10)和P面电极层(11)组成，其中，N面电极层(I)所在端面为超辐射发光二极管芯片的下端面，P面电极层(11)所在端面为超辐射发光二极管芯片的上端面；超辐射发光二极管芯片上端面设置有无源吸收区(12)和有源区(13);其特征在于:所述无源吸收区(12)范围内的P面电极层(11)与N面电极层(I)通过外接引线短接。
2.根据权利要求1所述的能降低超辐射发光二极管光谱波纹的芯片结构，其特征在于:所述有源区(13)和无源吸收区(12)的交界处设置有沟阻，沟阻将有源区(13)范围内的P面电极层(11)和无源吸收区(12)范围内的P面电极层(11)隔离。
【文档编号】H01L33/00GK103515494SQ201310507954
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】唐祖荣, 周勇, 杨晓波, 罗洪静, 王华平, 孙迎波 申请人:中国电子科技集团公司第四十四研究所